INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE

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1 INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE N attribué par la bibliothèque _/_/_/_/_/_/_/_/_/_/ THÈSE pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L INPG Spécialité : «Informatique : Systèmes et Communications» préparée au laboratoire Informatique et Distribution dans le cadre de l École Doctorale «Mathématiques, Sciences et Technologies de l Information, Informatique» présentée et soutenue publiquement par Pierre Lombard le 10 décembre 2003 Titre : NFSP : Une Solution de Stockage Distribué pour Architectures Grande Échelle Directeur de thèse : Brigitte Plateau JURY M. GUY MAZARÉ, Président M. PIERRE SENS, Rapporteur MME PASCALE VICAT-BLANC/PRIMET, Rapporteur MME BRIGITTE PLATEAU, Directeur de thèse M. YVES DENNEULIN, Co-encadrant

2 La mise en page a été réalisée en grande partie avec LYX, mais certains endroits ont requis une petite goutte de L A TEX. La police utilisée pour le corps du texte est une police avec sérif appelée Palatino. Les schémas ont été réalisés avec Xfig et les courbes, avec Gnuplot. Le système utilisé pour la rédaction a été constitué d installations de Debian GNU/Linux. Version : :03

3 "It is a mistake to think you can solve any major problems just with potatoes." Douglas Adams

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5 Remerciements Cette thèse s est déroulée au sein du laboratoire Informatique et Distribution (ID- IMAG). Grâce à un financement BDI CNRS, j ai eu l opportunité de pouvoir développer ce projet pendant trois années, mais aussi celle de pouvoir interagir avec des gens aux compétences pointues dans un domaine technique très intéressant. Maintenant que cette période touche à sa fin, je dois tout naturellement adresser mes remerciements à de nombreuses personnes : Tout d abord à Yves Denneulin, mon co-directeur de thèse pour nombre de choses, et entre autres parce qu il a aussi su orienter mon travail quand il le fallait et a dû (et su) supporter mes interrogations et mes nombreuses questions pendant toutes ces années, à Brigitte Plateau, qui m a accueilli dans son laboratoire et qui aussi été mon directeur de thèse, pour l encadrement efficace qu elle a su réaliser, ainsi que pour les opportunités dont elle m a permis de bénéficier, à Pierre Sens et Pascale Vicat-Blanc/Primet, pour avoir bien voulu accepter la charge de rapporter cette thèse et pour leurs remarques constructives qui m ont permis d améliorer ce mémoire, à Guy Mazaré qui a bien voulu m accorder l honneur d être le président de mon jury, à Adrien Lebre, Olivier Valentin, Christian Guinet, Rafael Ávila et Olivier Lobry pour tout ce qu ils ont permis de mettre en place et de réaliser, à Bruno Richard, pour ces nombreuses discussions que nous avons pu avoir lors de ces trois années de partage de bureau, à Cyrille Martin et Olivier Richard pour la mise au point de la grande théorie unifiée de la TP-complétude, à Stéphane Martin, pour avoir toléré avec tant de calme que je casse son précieux ^W^Wsa grappe, à Saïd Oulahal, Mauricio Pillón, Jésus Verduzco pour les nombreuses conversations partagées, aux membres du Laboratoire ID-IMAG (permanents, assistantes, ingénieurs, thésards, stagiaires) pour l excellente ambiance de travail (mais pas uniquement!) qui n a jamais cessé d y régner pendant ces quelques années, à tous mes amis qui m ont supporté et encouragé, et à ma famille, et plus particulièrement mes frères, ma grand-mère et mes parents pour tant de choses.

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7 Table des matières 1 Introduction 17 2 Le stockage des données Une vision simplifiée du stockage Des données et des méta-données Standards Conclusion et critères d évaluation Comment accéder aux données Introduction Quelques mots sur les systèmes de fichiers locaux Bibliothèques d accès à des systèmes de stockage Systèmes de transfert HTTP FTP GridFTP BBFTP (Babar FTP) GASS (Global Access to Secondary Storage) IBP (Internet Backplane Protocol) Conclusion Systèmes pair-à-pair Conclusion

8 8 TABLE DES MATIÈRES 4 Systèmes de fichiers Systèmes de fichiers réseau/d export NFS NFS Version NFS Version NFS Version Conclusions sur NFS CIFS (Common Internet File System) MFS (Mosix File System) Conclusion sur les systèmes d exports Systèmes de fichiers distribués à disques partagés CXFS (client-server cluster technology) Famille GFS (Sistina Software et OpenGFS) Frangipani/Petal GPFS (General Parallel File System - IBM) Conclusions sur les systèmes à disques partagés Les systèmes de fichiers distribués AFS et ses descendants (CODA, InterMezzo) AFS CODA CODA pour les grilles : «slashgrid - a framework for Gridaware filesystems» InterMezzo Conclusions sur la famille AFS Les systèmes à logs distribués Zebra (The Zebra Striped Network Filesystem) xfs (A Serverless File System - Projet Berkeley NoW) Conclusion PVFS (Parallel Virtual File System) PVFS PVFS SFS (Self-certifying File System) et projets dérivés

9 TABLE DES MATIÈRES SFS SUNDR (Secure Untrusted Data Repository) CFS (Cooperative File System) Récapitulatif sur les systèmes de fichiers distribués Conclusion Présentation de la proposition NFSP Introduction/Historique Autres projets utilisant NFS NFS est parfois utilisé comme un protocole de «glue» Avec des répartiteurs de charges entre les clients NFS^ Routeur NFS Mirage (Mirage NFS Router) Slice et son µproxy Cuckoo NFS (Layered clustering for NFS) En modifiant le code client Bigfoot-NFS Expand (Expandable Parallel File System) Conclusions Rappels de quelques critères de conception Principes de NFSP et applications envisagées Conclusion Implantations des prototypes Un peu plus de détails sur NFS Format des données : XDR Des appels à distance : RPC Fonctionnement d un client NFS Le serveur NFS Linux en espace utilisateur Le serveur NFS Linux en espace noyau Nature des modifications à mettre en œuvre Premier prototype : mode utilisateur Implantation

10 10 TABLE DES MATIÈRES Les méta-données Rôle du cookie et déroulement d un effacement de fichier Solutions de spoofing UDP Mise en place de «crochets» sur le serveur Cas un peu plus spéciaux Description du «protocole» nfspd-iod Format des fichiers sur les iods Description du plan d expériences Évaluation de unfsp Exemple d installation Conclusions sur le premier prototype en mode utilisateur Implantation en mode noyau Implantation Évaluation Exemple d installation d un serveur NFSP kernel Conclusions sur le serveur NFSP kernel Conclusion Extensions et optimisations Multiplication des points d entrée La multiplication des points d entrée pose plusieurs problèmes Approche : mélange d exports et ré-exports Approche par hiérarchisation du stockage des méta-données Conclusions sur les différentes techniques de multiplication des points d entrées Support de la réplication des données Réplication et NFS Réplication «simple» Principe Implantation Réplication logicielle «intelligente» Description Conclusion

11 TABLE DES MATIÈRES 11 8 Validation Utilisation sur WAN Rappel du contexte Considérations d implantation L implantation Interface d accès aux internals NFSP Transferts entre deux sites utilisant NFSP Évaluation Application de système de fichiers distribués à plus grande échelle Conclusion Conclusions et perspectives Conclusions Bilan Perspectives Bibliographie 139 A Glossaire 149 B Architecture de l i-cluster 153 C Disponibilité des prototypes

12 12 TABLE DES MATIÈRES 12

13 Table des figures 2.1 Couches de stockage Architecture générale EXT Liens entre inode et blocs de données pour un fichier régulier en EXT Ré-export de systèmes à disques partagés Architecture logicielle de CODA Architecture d InterMezzo Architecture SFS Utilisation d arbres de hashes pour retrouver les blocs de données Le système NFS^ Routeur NFS Mirage Fonctionnement de Slice Serveur NFS classique Passer d un mode NFS à un mode NFSP Utilisation du spoofing dans NFSP Format des fichiers sur les iods Performance READ avec unfsp (fichier dans cache) Principe des viods Comparaison des lecture unfsp - knfsp avec 8 iods Comparaison des lecture unfsp - knfsp avec 16 iods Comparaison des lecture unfsp - knfsp avec 32 iods Temps de complétion des clients avec 8 iods Temps de complétion des clients avec 16 iods Temps de complétion des clients avec 32 iods

14 14 TABLE DES FIGURES 7.1 Multiples serveurs nfspd Utilisation d exports et de ré-exports Évaluation d une approche mêlant exports et ré-exports Utilisation d un méta-serveur maître Technique de réplication avec serveur primaire Technique de réplication active Réplication «approchée» mise en place dans NFSP Fonctionnement de la réplication «intelligente» Intervalle de confiance des numéros de versions Architecture simplifiée d une grille Connexions à établir quand le nombre de serveurs de stockage diffère Performances de GXFER avec 3x3 et 6x6 iods Décomposition arborescente de NFSg et lien avec un WAN A.1 Distribution des données B.1 Architecture de l i-cluster

15 Liste des tableaux 2.1 Nos critères d évaluation Récapitulatif des systèmes d accès aux données Récapitulatif des systèmes de fichiers distribués Récapitulatif de divers systèmes utilisant NFS Comparaison de l installation d un serveur unfsp et unfs Comparaison de l installation d un serveur knfsp avec un serveur knfs

16 16 LISTE DES TABLEAUX 16

17 Chapitre 1 Introduction Le développement des architectures de grappes utilisant des ordinateurs personnels est un phénomène qui ne cesse de gagner en ampleur depuis maintenant de nombreuses années. Très souvent, ces machines utilisent des systèmes d exploitations libres dérivés d UNIX. En effet, s ajoutant à leur faible coût de licence, la disponibilité du code source permet de mettre en place de nombreuses expériences à tous niveaux. Ces ordinateurs personnels identiques à ceux utilisés par le grand public sont composés d un processeur, de mémoire, d un disque dur et d une carte réseau. Ces grappes de machines lorsqu elles sont équipées d un système d exploitation Linux sont souvent appelées grappes (ou clusters) Beowulf 1 [SSB + 95]. Elles permettent maintenant depuis plusieurs années d obtenir un rapport puissance/prix très avantageux lorsqu il est comparé aux solutions classiques utilisant de puissantes machines dédiées telles que les super-calculateurs et se retrouvent très souvent dans le classement du TOP500 des 500 machines les plus puissantes du monde (selon un critère calculatoire). L architecture différant entre les super-calculateurs et les grappes, les modèles de programmation optimaux sont distincts. Sur super-calculateurs (gros systèmes multi-processeurs), le paradigme par mémoire partagée est le mode de fonctionnement naturel mais il s avère bien souvent inefficace (sans matériel dédié) sur architecture de grappes. Sur ces dernières, le mode de communication par passage de messages réseau s avère le plus naturel afin de partager des informations entre deux processeurs. Si l on considère le TOP500, il s avère rare de trouver une grappe Beowulf utilisant des composants très standards mais, dans le cadre du projet i-cluster, cette grappe de 225 nœuds complètement standards et non «dopés» constitués d un réseau ethernet à 100Mb/s et de simples disques IDE de stations de travail a pu finir classée 385ème en 2001 [RAM + 01]. Ce classement calculatoire met en jeu principalement deux composants des nœuds à savoir la mémoire et le processeur, mais il reste un composant non utilisé : le disque 1 En référence au héros légendaire du poème épique éponyme composé au VIIIème siècle, qui aurait tué un super-calculateur nommé Grendel, ou bien peut-être était-ce un dragon. La légende est peu claire à ce sujet 8-) 17

18 18 CHAPITRE 1. INTRODUCTION dur. Usuellement, ceux-ci sont principalement utilisés pour stocker le système d exploitation du démarrage ainsi que des fichiers temporaires mais, en revanche, peu de systèmes proposent d utiliser cet espace pour effectuer du stockage de données, ce qui constitue de l espace inutilisable pour les utilisateurs. D un point de vue architecture, la grappe constitue une entité relativement homogène pour plusieurs raisons : une raison pratique étant que les machines sont achetées en même temps (!), et une autre que nombre d algorithmes parallèles sont plus confortablement déployés sur des grappes homogènes. Ainsi, puisque ce type d architectures permet de remplacer avantageusement (bien sûr selon le type des problèmes considérés) un super-calculateur, l idée de mettre en relation de tels ensembles de machines a vite germé, et a ainsi donné naissance aux premières «grappes de grappes» et donc rajouté un niveau d architecture. Ce concept est très proche du concept des «grilles» de machines [FK99] mais offre une approche plus réalisable. En effet, le modèle correspondant à celui d un réseau électrique (power grid), à savoir «je branche la prise et ça marche», se heurte à quelques difficultés de mise en œuvre 2. En effet, de même que les différents pays ont des formes de prise, des tensions et des fréquences de courant différentes, le chemin vers la mise en relation de manière simple et efficace des divers constituants d une grille de machines est pavé de nombreux obstacles tels que : multiplicité des «zones d autorité» (administrateurs, institutions), confidentialité des données, authentification, sécurité, diversité des architectures matérielles et logicielles,... C est ainsi que sont apparus plusieurs «parfums de grille», s orientant alors plus particulièrement sur la résolution de problèmes tels que la gestion des données avec le projet européen Datagrid ou bien sur les applications et la puissance de calculs. Nous évoquons en effet le projet DataGrid car celui-ci est né des besoins de stockage des physiciens, besoins caractérisés par un volume énorme de données en perpétuelle croissance. Dans le cas des expériences et des simulations de physique de particules à haute énergie, les quantités de données sont énormes et doivent atteindre des péta-octets de données par an! De telles quantités soulèvent le problème de leur transport : la bande passante effective d une camionnette remplie de systèmes de stockages est, certes, très élevée mais les défauts de cette approche sont que, d une part la latence est élevée, pas forcément garantie et que d autre part, le système n est en définitive pas très souple. C est donc logiquement que des expériences de transferts sur réseaux dédiés à haut débit ont commencé à se développer depuis maintenant plusieurs années. Les organismes de recherche tel que l INRIA ont commencé à développer des collaborations avec plusieurs partenaires afin de mettre en place des expérimentations sur les réseaux à haut débit dans le cadre des projets VTHD (Vraiment Très Haut Débit) avec des supports physiques supportant jusqu à 10Gb/s. Néanmoins, les équipements des sites connectés (routeurs) ne peuvent actuellement utiliser qu une partie de cette bande passante pour des raisons de coût et du peu de 2 Sauf pour quelques «bonnes» applications dont la réalisation ne requiert que très peu de synchronisations avec un serveur central comme par exemple les divers projets de cassage de clés (RC5DES,...) ou bien pour les simulations à base de méthodes de Monte-Carlo. 18

19 19 choix de routeurs supportant de tels flux. Le problème qui se pose alors dans ce cadre est d obtenir des possibilités de transferts efficaces entre deux sites puis, dans un second temps entre plusieurs sites. Une autre question qui se pose est que la plupart des sites n a pas de matériels homogènes ni des performances équivalentes et que, comme nous l avons précédemment évoqué à propos de la mise en place des grilles de machines, les problèmes qui se posent ne sont peut-être pas très difficiles à résoudre mais leur nombre les rend très consommateurs de temps. Aussi, l utilisation de systèmes légers de stockage, peu intrusifs, standards et ne remettant pas en cause les architectures logicielles et matérielles d un site peut-elle permettre d offrir une solution utilisable pour gérer un stockage distribué sur une grappe. De plus, cette approche constitue aussi une possibilité pour offrir une solution de transfert efficace entre sites distants de plusieurs centaines de kilomètres, en pouvant remplir le «tuyau» réseau grâce à l agrégation des disques et des cartes réseau «grand public». Pour résumer le contexte, il y a donc plusieurs problématiques autour de ce domaine : offrir du stockage en utilisant du matériel standard constituant des grappes de PC, tout en permettant d avoir de bonnes performances dans le cadre de transferts de données sur grilles. C est ainsi que nous avons choisi de nous consacrer à ces problèmes très actuels. Ce mémoire va donc s efforcer de fournir un aperçu des recherches et des expérimentations que nous avons été amenés à effectuer afin de contribuer à ce domaine. Cet aspect de performance des systèmes d information ayant commencé à se développer très tôt, les documents et les systèmes traitant de ce sujet sont très nombreux. Afin de bien expliciter les concepts sous-jacents à ce domaine et les différentes questions soulevées, nous avons choisi de décrire dans le chapitre 2 page 21 de manière un peu plus détaillée les problèmes qui se posent lorsque l on évoque l accès aux données en prenant pour exemple un système de fichiers réel et standard du monde Linux, le système EXT2. Cet exemple, certes simple, a le mérite de permettre de mieux cerner tous les contraintes qui se posent lors de la mise au point de nouveaux systèmes ou bien lors de la recherche d un système adapté aux besoins des utilisateurs. C est ainsi que cette partie complémentaire de l introduction, mais néanmoins séparée car un peu plus technique, nous permettra d établir une liste de critères que nous observerons sur plusieurs solutions existantes. Nous présenterons ensuite deux grandes familles de solutions de stockage distribué par bibliothèques de programmation (c est-à-dire au niveau applicatif) dans le chapitre 3 (page 31) puis les solutions utilisant un système de fichiers dans le chapitre 4 (page 43). Nous justifierons ensuite notre proposition de système de stockage dans le chapitre 5 (page 71) puis nous décrirons les implantations des prototypes réalisés ainsi que les résultats obtenus dans le chapitre 6 (page 83). Dans le chapitre suivant (chapitre 7, page 111), nous présenterons les diverses expérimentations envisagées afin d améliorer le fonctionnement des prototypes au niveau de leurs performances et de la sûreté du stockage. 19

20 20 CHAPITRE 1. INTRODUCTION Finalement, nous présenterons plusieurs applications qui ont pu être construites au dessus des prototypes réalisés dans le chapitre 8 page 125, la première étant une application de transfert à haut débit entre deux grappes Beowulf (GXfer) développée dans le cadre du projet RNTL E-Toile, et l autre, NFSG permettant de mettre en place un système de stockage distribué sur grappes en utilisant GXfer et s interfaçant grâce à NFS. Finalement, nous conclurons ce mémoire dans le chapitre 9 page 135 en dressant un récapitulatif des différentes contributions effectuées ainsi qu un bilan des approches que nous avons été amené à développer. Nous terminerons en évoquant diverses pistes de travaux futurs qui peuvent être empruntées afin de poursuivre dans les voies tracées. 20

21 Chapitre 2 Le stockage des données Ce chapitre a pour buts principaux d exposer de manière générale les divers concepts que nous allons développer au cours de ce document. Nous évoquerons aussi succinctement une partie des problèmes que la manipulation de ces données peut poser par la suite. Nous présenterons aussi plusieurs des points que nous avons jugés importants et qui ont particulièrement guidé la réalisation du travail exposé dans la suite de ce document. 2.1 Une vision simplifiée du stockage Si l on effectue une comparaison du fonctionnement des systèmes de fichiers avec le fonctionnement d un pile de protocole réseau de nombreux points communs apparaissent entre les deux domaines : Au niveau le plus bas, se situe le support physique, ce peut par exemple être (et ce sera souvent) un support magnétique (disque dur). Au dessus de ce niveau se situe une vue support logique, qui abstrait d une certaine façon la couche basse : pour un disque dur ce rôle peut être assuré par le contrôleur d interface et ainsi offrir aux couches supérieures un vision linéarisée du disque dur. Dans le cadre d un réseau local, ce niveau pourrait par exemple être vu comme le protocole de communication Ethernet. Sur ces couches, d autres couches enrichissant à chaque fois le modèle peuvent être ajoutées : alors que pour le réseau des protocoles tels que IP/TCP sont ajoutés, pour le stockage ce sera par exemple un système de fichier ou bien un système d agrégation de disques (techniques RAID) sur lequel un système de fichier pourra être mis en place. Dans tous les cas, des couches de plus complexes peuvent être ajoutées afin d apporter de plus en plus de services. Puisque nous nous intéressons plus particulièrement aux systèmes de stockage et aux moyens d accéder aux informations, nous allons plus orienter notre discours sur ce thème. Afin d illustrer nos propos, nous allons par la suite considérer un disque dur 21

22 22 CHAPITRE 2. LE STOCKAGE DES DONNÉES classique reliée à un ordinateur personnel. Comme nous venons de le présenter, ce périphérique de stockage offre plusieurs couches visibles au système : la couche physique : celle-ci peut être spécifique à un fabricant ou bien à un modèle de disque la couche logique : l aspect logique est assuré par le contrôleur du disque, celui-ci va alors fournir une interface standard qui va permettre aux couches supérieures de faire plus ou moins abstractions du fonctionnement du disque. Par exemple, il existe des «disques» IDE (le format usuel des disques durs pour PC) qui ne gèrent pas un stockage sur support magnétique mais dans des systèmes de RAM Flash (dans les systèmes embarqués notamment). une couche utilisable pour le système d exploitation : c est à ce niveau là que va se situer le système de fichiers. Cette couche correspond grossièrement dans les systèmes Unix à la couche block device ou, périphérique en mode bloc. une couche utilisable pour l application : c est elle qui va offrir les maintenant classiques hiérarchies de dossiers et de fichiers. La figure 2.1 représente l empilement de couches (quelque peu simplifié) qui peut être observé dans un système Linux. Le système de fichiers va permettre de multiplexer sur un média «linéaire» (vu sous la forme d une suite de blocs) différentes sources d informations qui seront usuellement appelées fichiers. Afin de pouvoir mettre en place une structure arborescente, certains fichiers seront dits non-réguliers car ils ne contiendront pas de données comme un fichier standard mais plutôt des listes de fichiers : ce seront les répertoires. D autres fichiers peuvent aussi avoir une signification particulière pour les systèmes d exploitation : sous UNIX ce peuvent être par exemple des fichiers de périphériques (devices) qui correspondent à des portes d entrées bien spécifiques du système, sous les environnements Microsoft, certains fichiers spéciaux demeurent tels que CON ou AUX et sont principalement des héritages du passé. Nous avons donc brossé un schéma général (et simplifié) du fonctionnement du stockage, nous allons nous intéresser plus particulièrement à la couche système de fichiers. 2.2 Des données et des méta-données Si l on regarde d un peu plus près ce qui constitue un fichier (nous restons pour l instant dans le cadre système local), il y a évidemment les données contenues dans le fichier, c est-à-dire la source de l information. Cependant, cela peut ne pas apparaître de prime abord mais pour pouvoir gérer plusieurs données sans les mélanger, il est nécessaire de maintenir des informations sur ces données et c est à cette tâche que servent les méta-données. 22

23 2.2. DES DONNÉES ET DES MÉTA-DONNÉES 23 Application Espace utilisateur appels systèmes VFS vfat ext2 NFS Couche "système de fichiers" Espace noyau RAID /dev/md0 Couche "stockage" (block device) IDE SCSI IDE IDE NBD /dev/hda /dev/sd0 /dev/hdc /dev/hdd /dev/nb0 RESEAU FIG. 2.1 Couches de stockage 23

24 24 CHAPITRE 2. LE STOCKAGE DES DONNÉES Les méta-données peuvent être de différentes natures et contenir à peu près tout et n importe quoi : elles contiennent au moins assez d informations pour pouvoir retrouver les données. Dans le cas simple d un fichier, ce peut simplement être un bloc de départ et une taille. Cependant si l on considère un système actuel, on risque plutôt d avoir des structures complexes décrivant les blocs de données vraiment utilisés, voire partagés entre plusieurs fichiers, ou bien des spécificités par morceaux de fichiers,... la taille du fichier est aussi gérée à ce niveau : par exemple un fichier «creux» (c est-à-dire un fichier avec seulement quelques blocs non-nuls) peut avoir une taille pour l application qui sera différente de la taille qu il occupera physiquement sur la couche de stockage (en effet il est inutile de stocker des blocs complètement remplis de zéro puisque, si les données ne sont pas là, le système doit retourner des zéros). elles peuvent contenir des informations additionnelles permettant de gérer des droits et des propriétés sur les données, des sommes de contrôles, des signatures, une indication sur la provenance des données ou un commentaire, un numéro de version,... L étendue des informations stockables n a à priori pas de limite et est plutôt dicté par les souhaits des utilisateurs. souvent des données statistiques/historiques sont présentes (dates de création, de dernier accès, de modifications,...) En plus de permettre d avoir une idée sur l utilisation des fichiers, certains systèmes peuvent avoir tendance à regrouper les fichiers fréquemment utilisés dans des endroits du disque ayant un meilleur temps d accès (utilitaires de défragmentation et d optimisation des disques). Étant donné la grande diversité du contenu de ces méta-données, toutes ne vont pas avoir le même impact sur l accès aux données. Alors que certaines peuvent être considérées cruciales pour l accès au contenu (localisation des données, taille, etc...) d autres peuvent apparaître comme secondaires telles que la date de dernier accès au fichier (cela dépend bien sûr de ce que l utilisateur attend). Pour illustrer ces propos, nous allons prendre pour exemple le fonctionnement d un système de fichiers classique sous Linux, le système EXT2[CDM97]. Ce système a été originalement développé par Rémy Card et s inspire des travaux précédemment menés dans les différentes versions et «parfums» d UNIX (système Unix [RT78] et BSD [MJLF84] principalement). Dans sa version standard, il n offre pas toutes les extensions des systèmes plus récents telles que la journalisation ou bien une gestion optimisée des gros répertoires... Cependant, le fait qu il soit le standard de facto depuis plusieurs années a fait que le développement d extensions pour résoudre ces limitations est toujours actuel. Nous considérerons ici la version classique d EXT2 car elle permet d appréhender de manière plus aisée les différents problèmes qui peuvent se poser lorsque l on développe un système de fichiers. La figure 2.2 illustre la manière dont le système de fichier découpe l espace linéaire du disque en sous-ensembles dans lequel il va gérer les fichiers. Au début du disque est réservée une partie qui peut être utilisée pour booter le système puis le disque est découpé en divers sous-ensembles de blocs. Ce découpage permet par exemple de 24

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